Wirtualna elektrownia - jak działa i jak zwiększa zyski?

Problem polega na tym, że aby wygrać aukcję OZE i zapewnić sobie stabilne źródło dochodu, trzeba zaproponować bardzo niską stawkę - z roku na rok coraz niższą i w coraz większym tłumie konkurencyjnych ofert. Okazję stwarza fakt, że rynkowe ceny sprzedaży energii TGeBase są wyższe, niż kiedykolwiek.

Wirtualne elektrownie mogą pomóc Ci skorzystać z tej okazji, by zwiększyć przychody z farmy fotowoltaicznej.

Jak działa wirtualna elektrownia?

Wirtualna elektrownia (Virtual Power Plant - VPP), podobnie jak normalna elektrownia, może sprzedawać energię elektryczną na giełdzie energii. Z kolei różni tym, że nie posiada własnego centralnego zakładu, gdzie tę energię wytwarza. Zamiast tego łączy w jedno (agreguje) wiele instalacji, które same w sobie nie mogą zaistnieć na giełdzie.

Nie ma dwóch takich samych wirtualnych elektrowni i często ich modele biznesowe są bardzo nietuzinkowe. Przykłady omówiliśmy w artykule o agregatorach. Niektóre współpracują z prosumentami, inne z właścicielami samochodów elektrycznych, a tutaj jednak skupimy się na sposobach, w jaki Virtual Power Plant może zwiększyć przychody z farmy fotowoltaicznej.

Agregator i wirtualna elektrownia to dwie strony tego samego medalu. Jeśli jesteś prosumentem lub masz samochód elektryczny, szukasz agregatora, a jeśli masz farmę fotowoltaiczną, to szukasz wirtualnej elektrowni. W rzeczywistości to to samo, bo firma zajmuje się agregacją, czyli łączy wiele mniejszych instalacji i w ten sposób występuje jako wirtualna elektrownia na rynku.

Jak wirtualna elektrownia może zwiększyć zyski z farmy fotowoltaicznej?

Wirtualna elektrownia może wspomóc farmę fotowoltaiczną na kilka sposobów. Mogą pośredniczyć w sprzedaży energii z farmy pv na TGE, biorąc na siebie ryzyko bilansowania. Mogą też odkupić od Ciebie prąd w ramach umowy PPA (Power Purchase Agreement - umowy na zakup mocy). Mogą pośredniczyć w wirtualnej sprzedaży energii między Twoją farmą, a odbiorcą energii z drugiego końca Polski. Mogą handlować gwarancjami pochodzenia oraz zarządzać rozliczeniami z Zarządcą Rozliczeń S.A. Ich produkty mogą pomóc Ci lepiej przewidywać i sterować produkcją z Twojej farmy.

Zatem we współpracy z wirtualną elektrownią można sprzedawać energię z farmy pv na trzy sposoby:

• Sprzedając moc na Towarowej Giełdzie Energii
• Sprzedając moc po ustalonej cenie w ramach PPA
• W modelu hybrydowym możesz część mocy z farmy pv sprzedać jest w ramach aukcji OZE, a część na Towarowej Giełdzie Energii

W dalszej części artykułu dokładnie omówimy te trzy modele biznesowe oraz pomożemy Ci dokonać wyboru właściwej wirtualnej elektrowni.

Wirtualna elektrownia może sprzedawać Twój prąd na TGE

Po podpisaniu umowy z Virtual Power Plant, mogą oni sprzedawać Twoją energię na TGE (Towarowej Giełdzie Energii). To model biznesowy, który oferuje właścicielowi najwyższe zyski, ale też stwarza problemy z uzyskaniem finansowania, bo brakuje tu umowy na kilkanaście lat, gwarantującej konkretne zyski, a inwestor bierze ryzyko na siebie.

Jak to działa? Omówmy specyfikę sprzedaży prądu na rynku.

Giełda dnia następnego i prognozowanie

Z większością towarów (węgiel, ropa naftowa) jest tak, że jeśli produkcja jest za duża, a kupujących jest zbyt mało, to można ten towar gdzieś zeskładować. Żaden problem.

Z energią elektryczną się tak nie da. Stąd energia elektryczna jako towar ma tę cechę, że trzeba ją zużyć w momencie produkcji. Inaczej sieć ulega zakłóceniom.

Dodajmy, że popyt i podaż energii nie daje się perfekcyjnie przewidzieć, bo popyt zależy od wszystkich uczestników sieci, a podaż zależy od pogody, awarii i mnóstwa innych czynników.

Jak więc wygląda sprzedaż energii mimo tych znaków zapytania?

Otóż zasadnicza sprzedaż odbywa się z jednodniowym wyprzedzeniem na rynku dnia następnego. Zakłada się, że wytwórcy mogą w miarę dokładnie określić, ile prądu będą w stanie dostarczyć w ciągu każdej z najbliższych 24 godzin, a następnie zaofertować cenę jej sprzedaży, celem jej akceptacji.

Notowania Towarowej Giełdy Energii odbywają się codziennie, a ceny na następny dzień ustalane są o 10:30. Jednolitą cenę ustala się na podstawie ilości zleceń sprzedaży i zleceń kupna. Im wyższy popyt i im niższa podaż, tym cena naturalnie wyższa. Tę sesję zwie się Fixing I.

Po oddaniu farmy fotowoltaicznej do użytku jej koszty utrzymania są bardzo niskie, stąd farmy fotowoltaiczne są w stanie zaoferować dużo niższą cenę niż elektrownie konwencjonalne.

Problem polega tylko na tym, żeby właściwie przewidzieć, ile energii będzie można sprzedać. Nie zawsze da się to zrobić, stąd potrzeba bilansowania. Na czym zatem polega bilansowanie?

Bilansowanie i giełda dnia bieżącego

Produkcja energii elektrycznej z farmy fotowoltaicznej w danym dniu zależy w dużej mierze od pogody. A ta, jak wiadomo, nie do końca daje się przewidzieć.

Jeśli farma fotowoltaiczna produkuje mniej energii, niż prognozowano poprzedniego dnia, to podmiot bilansujący (najlepiej wirtualna elektrownia), musi ją dokupić od kogoś innego, żeby wywiązać się z zobowiązań. Dokona tego na rynku energii dnia bieżącego. Jeśli tego nie zrobi, będzie musiał zapłacić karę.

Podobnie, jeśli farma fotowoltaiczna wyprodukuje więcej energii, niż przewidywano, może spróbować ją sprzedać na tej giełdzie. Jeśli nie uda mu się jej sprzedać, powinien móc w jakiś sposób ograniczyć produkcję prądu, inaczej poniesie koszty niezbilansowania energii, nakładane przez OSP.

Transakcje dotyczą bloków 15-minutowych i można je zawierać na 30 minut przed terminem realizacji, co zapewnia sporą elastyczność.

Ceny na rynku bieżącym mogą być dużo wyższe od cen na rynku dnia następnego. Wszystko to sprawia, że prawidłowe prognozowanie i bilansowanie to podstawa oferty wirtualnej elektrowni.

W celu ograniczania ryzyka radzimy zawrzeć z VPP tylko taką umowę, która przerzuca na VPP odpowiedzialność za bilansowanie. W końcu jeśli ich praca polega na prognozowaniu i elastycznym działaniu, to rozsądne, żeby brali też na siebie ewentualne skutki swoich błędnych prognoz.

Jednak w tym modelu biznesowym to wciąż inwestor bierze na siebie ryzyko związane ze zmianami cen. Poza tym problemem jest brak zabezpieczenia finansowego. Istnieją bezpieczniejsze rozwiązania.

Virtual Power Plant może sprzedać część mocy na TGE, a część z ramienia aukcji OZE

Aukcje OZE odegrały dużą rolę w promowaniu farm fotowoltaicznych w Polsce, ale spadek cen referencyjnych i coraz większa konkurencja powodują, że zyski z uczestnictwa w nich są niskie. Wciąż mają jednak tę zaletę, że dają pewne źródło dochodu na 15 lat - co ułatwia uzyskanie kredytu bankowego.

Model hybrydowy zakłada połączenie niskich zysków o niskim ryzyku z aukcji OZE z wysokimi zyskami o wyższym ryzyku z sprzedaży mocy na TGE. Wystarczy, że przyszły właściciel farmy fotowoltaicznej zadeklaruje w aukcji niższą moc, niż instalacja rzeczywiście będzie generować. Pozostałą moc można wtedy sprzedaż na TGE na zasadach opisanych już w artykule.

Dodajmy, że nawet jeśli inwestor wygrał aukcję i tak musi znaleźć podmiot bilansujący oraz rozliczający go z Zarządcą Rozliczeń S.A., co najłatwiej rozwiązać współpracując z VPP.

Wydaje się więc, że taki model biznesowy to w tym momencie optymalne rozwiązanie. Ze względu na ciągły spadek cen referencyjnych w aukcjach fotowoltaicznych powinno tak być jeszcze przez najbliższe 3-4 lata.

Wirtualna elektrownia może odkupić od Ciebie energię po cenie stałej w ramach umowy PPA

Jeśli nie wygrałeś aukcji i nie jesteś gotowy przyjąć ryzyka sprzedaży energii na giełdzie, wirtualna elektrownia może zaproponować Ci kontrakt na zakup energii po cenie stałej, czyli PPA.

W porównaniu z aukcjami energii takie kontrakty są krótsze. Nie zawiera się ich na 15 lat, a zazwyczaj na 5, może 10. Wynika to z tego, że Państwo ma dużo większe zaplecze finansowe niż jakiekolwiek przedsiębiorstwo.

Cena za energię w takich kontraktach jest zazwyczaj stała, co ułatwia wzięcie kredytu i prognozowanie zysków.

Jeśli twoja oferta na aukcji została odrzucona, gdyż była za wysoka, możesz otrzymać podobną cenę od wirtualnej elektrowni.

Wirtualna elektrownia sama może kupować od Ciebie tę energię, ale może też pośredniczyć w wirtualnej transakcji pomiędzy farmą fotowoltaiczną, a zakładem energetycznym, nawet w innej części Polski.

Wirtualne elektrownie w Polsce

Oto niektóre wirtualne elektrownie operujące w Polsce. Ta liczba może się stopniowo zwiększać:

Next-Kraftwerke- Wzorcowa wirtualna elektrownia. W Polsce jest spółką obrotu energią. Bardzo duże doświadczenie w obsłudze instalacji biogazowych oraz biomasowych, a także farm fotowoltaicznych. Posługują się własnym oprogramowaniem i sterownikiem - Next Box.

Mogą zawrzeć z farmą fotowoltaiczną umowę na odkup energii elektrycznej lub pośredniczyć w sprzedaży jej energii na Towarowej Giełdzie Energii. Obsługują też hybrydowy model sprzedaży obejmujący aukcje OZE i sprzedaż na TGE.

Czym jest Next Kraftwerke? To

• Wirtualna elektrownia z ponad 6800 MW agregowanej mocy
• Pochodzą z Niemiec, działają w Holandii, Belgii, Austrii, Włoszech, Francji, Szwajcarii i Polsce

Energy2Market- Wirtualna elektrownia z dużym doświadczeniem w prowadzeniu elektrowni wiatrowych, biomasowych oraz fotowoltaicznych. W swoim potrfolio mają też przemysłowe zakłady magazynowania energii.

Współpracują ze Swytch, platformą opartą o technologię blockchain.

Czym jest Energy2Market? To

• Wirtualna elektrownia z ponad 3700 MW mocy
• Pochodzą z Niemiec, działają w Hiszpanii, Norwegii Holandii, Belgii, Austrii, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Francji, Szwajcarii i Polsce

BayWa r.e.- to część konglomeratu handlowego BayWa i organizacja zaangażowana w OZE na wielu frontach.

Dla zakładów przemysłowych z instalacją fotowoltaiczną oferują zarządzanie autokonsumpcją.

Dla właścicieli farm fotowoltaicznych oferują pełen przegląd usług. Po pierwsze, dają możliwość zawarcia umowy PPA na zakup energii elektrycznej. Zawierają umowy nawet na 10 lat, czego przykładem jest 64,6MWp farma w Witnicy. Zajmują się też budową oraz konserwacją farm fotowoltaicznych. Są też dystrybutorem modułów fotowoltaicznych oraz autorskiego systemu montażowego novotegra.

Czym jest BayWa r.e.? To

• Dostawca energii elektrycznej do ponad 25 000 klientów przemysłowych i prywatnych
• Jako wirtualna elektrownia obsługują ponad 7000 MW mocy
• Pochodzą z Niemiec, działają w Hiszpanii, Polsce, Francji, Wielkiej Brytanii i krajach skandynawskich
• Część dużo większej spółki

Enel X(dawniej EnerNOC) to pochodzący z USA Virtual Power Plant i agregator, obsługujący przede wszystkim klientów przemysłowych i usługami typu Demand Response (DR).

Udostępniają własny software do zarządzania energią.

Czym jest Enel X? To

• Jako wirtualna elektrownia obsługują ponad 7000 MW mocy
• Pochodzą z USA, działają w Europie, Azji, Australii i w obu Amerykach.
• W 2024 roku na TGE będą operować 696 MW mocy typu DR

Czym kierować się przy wyborze wirtualnej elektrowni?

Weź pod uwagę:

• Czy oferują system rozliczeń, który Ci odpowiada:
  • długość kontraktu
  • system cenowy
  • kto jest odpowiedzialny za bilansowanie
• Ich doświadczenie na rynku:
  • polskim
  • zagranicznym
• Ich zaawansowanie techniczne:
  • sztuczna inteligencja
  • sterowniki umożliwiające kontrolę nad instalacją
  • dokładność prognoz

Służymy naszym doświadczeniem w wyborze dobrej wirtualnej elektrowni.

Źródła:

1. Raport Miesięczny TGE z czerwca 2021
2. Informacja Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki Nr 37/2021 w sprawie ogłoszenia wyników Aukcji Zwykłej Nr AZ/7/2021
3. Informacja Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki Nr 38/2021 w sprawie ogłoszenia wyników Aukcji Zwykłej Nr AZ/8/2021
4. Jan Aengenvoort, Dierk Bauknecht, Simona Benedettini, Carlo Corinaldesi, Simon De Clercq i inni, Behind and Beyond the Meter, Digitalization, Aggregation, Optimization, Monetization, wydane przez Academic Press